模电课件-第五章放大电路的频率响应上课讲义.ppt

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1、模电课件-第五章放大电路的频率响应频率响应又可以分为幅频特性和相频特性幅频特性（放大倍数的幅值与输入信号频率之间的关系）相频特性（输出电压和输入电压之间的相移与频率的关系）。从RC电路的频率响应开始着手分析：1.高通电路CRCR令ωL=1/RC=1/τ，则：fL=ωL/2π=1/2πτ=1/2πRC注意：对高通电路存在下限截止频率fL，它是由电路本身的参数决定的。幅频特性相频特性90o45o0o10.70710相位超前电路RCR2.低通电路令ωH=1/RC=1/τ，则：fH=ωH/2π=1/2πτ=1/2πRC注意：对低通电路存在上限截止频率fH，它也是由电路

2、本身的参数决定的。幅频特性相频特性-90o-45o0o10.7070相位滞后电路小结：1.结构决定性能。CRRCR2.相位超前与相位滞后90o45o0o-90o-45o0o3.波特图（幅频特性纵坐标的变化，横坐标的变化）90o45o0o0-3高通电路波特图低通电路波特图-90o-45o0o0-320dB/十倍频-20dB/十倍频（1）电路的截止频率决定于电容所在回路的时间常数τ。（2）当信号频率等于下限频率fL或上限频率fH时，放大电路的增益下降3dB，且产生+45o或-45o相移。（3）近似分析中，可以用折线化的近似波特图表示放大电路的频率特性。结论：§5.

3、2晶体管的高频等效模型5.2.1晶体管的混合π模型完整的混合π模型bceb’c’e’rbb’rb’c’rb’e’rcrecb’c’(cμ)cb’e’(cπ)_bceb’rb’crbb’rb’ercecμcπub’egmub’eubeibic++_与h参数等效模型在低频信号下具有一致性，所以可以利用h参数来计算混合模型的某些参数。由于结电容的存在，使Ic和Ib的大小、相角均与频率有关，即电流放大倍数是频率的函数，所以新引入了一个参数gm。简化的混合π模型_bceb’rb’crbb’rb’ercecμcπub’egmub’eubeibic++_rce>>RL；rb

4、’c>>Cμ的容抗Cμ跨接在输入与输出回路之间。单向化：将其等效在输入和输出回路_bceb’rbb’rb’ecπub’egmub’eubeibic++_cμ”cμ’c'πC‘π=Cπ+Cμ’>>Cμ’’，Cμ’’的分流作用可以忽略。混合π模型的主要参数与h参数等效模型相比较，它们的电阻参数是完全相同的。其中β0是低频段晶体管的电流放大系数。通常β0>>1,则：§5.4单管放大电路的频率响应5.4.1共射放大电路的频率响应+ECRCCRBRL_+_+uoui_bceb’rbb’rb’ec'πgmub’eui+RbRcRL_uo+C采用分频段分析法。耦合电容、旁路

5、电容一般为几微法至几百微法，PN结电容一般只有几百皮法。低频段：耦合电容、旁路电容的存在影响放大电路的频率响应；高频段：PN结电容的存在影响放大电路的频率响应。中频电压放大倍数Aum(其中：R'L=RC//RL)rbb’_bceb’rb’ec'πgmub’eui+RbRcRL_uo+C_ub'e+低频电压放大倍数Aulrbb’_bceb’rb’ec'πgmub’eui+RbRcRL_uo+C_u'o+令fL=1/2π(RC+RL)C,则：类似高通电路_ub'e+高频电压放大倍数Auhrbb’_bceb’rb’ec'πgmub’eui+RbRcRL_uo+C令f

6、H=1/2π(rbb'//rb'e)C'π,则：类似低通电路_ub'e+波特图完整的频率响应：单管共射放大电路的波特图-90o-135o-180o20lg

7、Aum

8、-270o-225o作业：5.25.6(旧)5.25.5（新）5.4.3放大电路频率响应的改善和增益带宽积一、低频特性的改善：应增大耦合电容C所在回路的时间常数，以降低fL，但改善的程度有限。最佳解决方法：采用直接耦合方式。二、高频特性的改善：应减小C’π所在回路时间常数，以增大fH。∴fH的提高与Aum的增大相互矛盾！通常fH>>fL→通频带fbw=fH-fL≈fH→增益与带宽矛盾→引入新参数：增

9、益带宽积三、增益带宽积：因rbb’和Cμ由晶体管决定，故管子选定后，放大电路增益带宽积就大体确定。即：增益增大多少倍，带宽几乎就变窄多少倍。为改善电路的高频特性，拓展频带，应首选rbb’和Cob(≈Cμ)均小的高频管，并尽量减小C’π所在回路总等效电阻。注意：放大电路的通频带并非越宽越好，而是够宽最好，有利于抵抗外部干扰信号。§5.6集成运放的频率响应和频率补偿5.6.1集成运放的频率响应集成运放是直接耦合多级放大电路，具有很好的低频特性，可以放大直流信号。由于输入级和中间级均有很大的电压增益，所以虽然结电容数值很小，但等效电容c‘π却很大；因此集成运放的上限

10、频率很低，通用型运放的－3dB带宽只有